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Auteur(s)
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Jean-Jacques CARRÉ : Ingénieur de l’École Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile - Vice Président Engineering à la Société Allied Signal Europe, Services Techniques
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Lire l’articleINTRODUCTION
D ans cet article, nous traiterons de la technologie des freins à disque.
Nous remercions la Division Études et essais de freinage de la Direction du Matériel de la SNCF pour son aide, en ce qui concerne le texte relatif aux applications ferroviaires et les divisions Ceramétal et Aérolor de la société Carbone Lorraine, pour leur aide en ce qui concerne le texte relatif aux avions.
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Calcul des freins à disqueArticle inclus dans l'offre
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7. Énergie de freinage
7.1 Température
Rappelons que l’action de freinage transforme une énergie mécanique en énergie calorifique conduisant à un échauffement des pièces en présence. Aussi un échauffement excessif peut-il conduire à :
-
une dégradation des performances des matériaux de friction, en particulier au niveau du coefficient de friction (article Technologie du freinage. Organes de friction : garnitures et contre-matériaux de ce traité) ;
-
une élévation de la température du liquide du frein pouvant conduire au vapor lock 7.3.3 donc à la perte de freinage.
Il est donc particulièrement important d’évacuer le plus rapidement possible la chaleur produite par le freinage. Du fait de sa configuration ouverte, le frein à disque permet une meilleure dissipation de la chaleur que le frein à tambour, d’où son emploi sur les quatre roues pour les véhicules lourds ou rapides.
L’évacuation de la chaleur produite dépend principalement de l’architecture du frein (étrier plus ou moins ouvert, ailettes, etc.), du disque et du confinement dans la roue (proximité de la jante, ouvertures, etc.).
HAUT DE PAGE7.2 Disques de frein
L’utilisation de disques ventilés permet d’améliorer la dissipation thermique qui va dépendre également des diamètres intérieur et extérieur du disque, des épaisseurs des pistes et des canaux de ventilation (article Technologie du freinage. Organes de friction : garnitures et contre-matériaux de ce traité).
Deux types de réalisation de disques ventilés existent, résultant de compromis différents entre rigidité et ventilation :
-
fixation du fût sur piste externe (figure 27 a ) : meilleure rigidité mais moins bonne ventilation ;
-
fixation du fût sur piste interne (figure 27 b ) : moins bonne rigidité mais meilleure ventilation.
À haute température, le disque a tendance à se déformer en cône...
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